Hypoksis

Hypoksis (gr. hypo - under; oxys - skarp; lite oksygen), hypoxia, hypoksia, er en tilstand i cellevev, organ, organisme eller økosystem hvor oksygenkonsentrasjonen i gassfase eller vannfase synker så mye at det blir mangel på oksygen til livsprosessene. Hypoksis vil si at det finnes oksygen, men for lite til å opprettholde normale funksjoner, i motsetning til anoksis hvor det ikke finnes oksygen i det hele tatt, altså anaerobe forhold. Ved Pasteur-punktet skjer det overgang fra aerob til anaerob metabolisme.

Hypooksis i vann (< 2-3 mg oksygen per liter) kan oppstå i eutrofiert fersvann, og i marine kystområder og estuarier med stor tilførsel av næringsstoffer fra landbruk eller kloakk som resulterer i algeoppblomstring (fytoplankton). Den mikrobielle nedbrytning av algene og annet organiske materiale (humus, planterester) krever oksygen, og det kan oppstå hypoksis med en synkende oksygengradient ned mot bunnen som kan drepe bunndyr og fisk. Orangismer i vannet som kan nedbryte ligning fra landplanter trenger oksygen også i enzymreaksjonen lignin peroksidase.

 Mengden oppløst molekylært oksygen i vannet kan uttrykkes som prosent (%) av hva vannet kan inneholde ved oksygenmetning,  avhengig av partialtrykket av oksygen i atmosfæren, temperatur og saltinnhold i vannet. 1-30% metning gir hypoksis (Henrys lov). Mengden oksygen kan måles med en oksygenelektrode. Mengden oppløst oksygen i vannet kan også måles med titrering i  Winkler-metoden, etter tilsetning av diverse kjemikalier (mangansulfat, alkalisk jodid azid, konsentrert svovelsyre, stivelsesløsning og natriumtiosulfat).

I oversvømt jord vil det være hypoksis i en periode før alt oksygenet er brukt opp (anaerob jord).

Hos mennesker kan det oppstå hypoksis ved intens trening eller kroppsarbeid, ved blodtrykksfall,  hyperventilering, høydesyke, søvnapne, manglende blodtilførsel til hjerne (hjerneslag) eller hjerte (myokardial infarkt) med tilhørende celledød(ischemi, cyanose) eller forgiftning med karbonmonoksid. Hypoksis gir økt konsentrasjon av melkesyre (fermentering), og kan føles som tretthet, kramper, og nummenhet, men vil over lenger tid kunne være livstruende. Melkesyre gir surgjøring (acidose), i motsetning til produksjon av etanol. Ved hypoksis er det vesentlig glykolysen som produserer ATP. Siden energiutbytte blir lavt trengs det hos dyr et stort lager av glykogen i muskler og lever for å kunne overeve hypoksis. Ved for lite ATP bremses ATP-avhengige reaksjoner, blant annet membrantransport via elektrogene pumper, natrium-kalium ATPase (Na-K-ATPase), kalsium ATPase (Ca2+-ATPase), H+-ATPase. Disse er livsnødvendige for å kunne opprettholde membranpotensialet i cellene, og ved endring i kalsiumkonsentrasjon endres signalsystemer. De fleste virveldyr (vertebrater) har et absolutt krav til oksygen, hvor spesielt hjernen og hjerte har stort oksygenbehov. Noen dyr om vinteren har ekte vintersøvn (hibernering) hvor metabolismen reduseres til et minimum. Frosk kan tåle nedfrysing i dammer.

Karpefisken karuss (Carassius carassius) som lever i gårdsbrønner og dammer som bunnfryser om vinteren overlever hypoksis ved å gå i dvale i mudderet på bunnen. Oksygenbehovet reduseres ved lav temperatur. Karuss produserer også etanol ved fermentering som skilles ut fra gjellene, og som virker som frostvæske.  Gullfisk (Carassius auratus) er domestisert akvariefisk med metabolisme som gjør at de tåler godt hypoksis. Selv om det er vist på bilder, gullfisk i glassbolle, så vil utskillelse av ammonium fra metabolismen være giftig, partikulært materiale legger seg på gjellene, og det blir for lite vannvolum med lite vannutskiftning til at den trives.  

Ferskvannsskilpadder kan også tåle hypoksis. 

Tilbake til hovedside

Publisert 9. okt. 2019 09:39 - Sist endret 1. des. 2019 15:13